JP3763487B2 - 感光性積層材料の製造装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性プラスチックシート支持体、感光材料層、そして保護プラスチックフィルムがこの順に積層されてなる長尺状感光性シートを用い、その感光層を、別に用意した基板の上に順次、連続的に積層するために用いられる感光性積層材料の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガラス基板や硬質樹脂基板などの基板の上に感光性樹脂層などの感光層を積層した感光性積層材料は、プリント配線基板やカラーフィルタの製造に用いる感光材料として利用されている。このような感光性積層材料の製造方法として、長尺状の可撓性のプラスチックシート(支持体)の上に感光材料層と感光材料層保護用のプラスチックフィルムとを積層した長尺状感光性シートを用意し、この長尺状感光性シートの感光材料層表面に、その長さ方向に沿って、矩形の基板を順次接合したのち、各基板の間で長尺状感光性シートを切断して、プラスチックシートと感光層が積層された各基板を切り離す方法が提案されている。
【0003】
上記の感光性積層材料を基板に積層させる装置としては、長尺状感光性シートを巻き出す感光性シートロール、感光性シートロールより送られてきた長尺状感光性シートの保護プラスチックフィルムと感光材料層とを予め決められた位置で幅方向に同時に、そして長さ方向に沿って順次切断する切断装置、順次の切断により分割された保護プラスチックフィルムの所定領域を長尺状感光性シートから剥ぎ取る保護フィルム除去装置、そして長尺状感光性シートの保護フィルム除去領域で露出した感光材料層を基板に積層させる積層装置から構成される装置が一般的に知られている。
【0004】
上記の感光性積層材料の製造装置と、この装置を用いる感光性積層材料の製造方法を、特開平7−110575号公報に記載に基づき説明する。
図5は、感光性積層材料の製造のために利用される上記公報記載の装置(感光層積層装置)の概要図である。
感光層積層装置は、シート基板裏返し部、シート基板加熱部、保護フィルム・感光層切断部、保護フィルム除去部、感光層熱圧着部、帯状支持体切断部、そしてシート基板表返し部から構成されている。
【0005】
シート基板裏返し部では、図5で左から右方向へ搬送ローラ33で送られて来たシート基板32を、裏返しアーム35で下側より保持し、持ち上げ、アームを回転し裏返して搬送ローラ33に載せることにより、シート基板32の熱圧着面を下に向ける。シート基板32の裏返しまでは裏面接触搬送でよいが、裏返し後は下側の表面に搬送ローラ33が接触しないように、シート基板32のエッジ接触で搬送する。
シート基板加熱部では、ヒータ34でシート基板32を約50〜110℃の温度で加熱する。
【0006】
また、別に設けたロール43から、保護フィルムを付けた状態の感光層(感光材料層)付き帯状支持体(長尺状感光性シート)31を巻き出し、これを走行させながら、保護フィルム・感光層切断部において、積層領域(基板に接合させる領域)と非積層領域(基板に接合させない領域)との境界にて、保護フィルムと感光層とを一緒を切断し(支持体は切断しない)、次いで保護フィルム除去部で積層領域(基板に接合させる予定の領域)の保護フィルムを除去する。
【0007】
保護フィルム・感材層切断部は、感光層付き帯状支持体31を固定保持しながらその搬送方向に一緒に移動可能な固定台39、そしてその感光層付き帯状支持体31の搬送方向とは直角の方向(即ち保護フィルム切断方向)に移動することができ、カッター刃41が固定されたスライド台40からなる。
感光層付き帯状支持体を固定する固定台39は、保護フィルムと感光層の切断時には感光層付き帯状支持体を固定保持しながら感光層付き帯状支持体31の走行速度と同じ速度で搬送方向に移動し、保護フィルム・感光層の切断が終了すると、感光層付き帯状支持体31を放し、その後スタート位置に戻る。
スライド台40には、感光層付き帯状支持体31の移動方向に対して直角に向けたカッター刃41を、保護フィルムを残す領域の幅に合わせて二枚配置し、例えばシリンダーやバネ等を利用して、調整可能な一定の刃圧で感光層付き帯状支持体31の上の保護フィルム表面に接触する様に固定する。
【0008】
保護フィルム・感光層の切断は次のように行なわれる。まず、固定台39が感光層付き帯状支持体31を保持し、該帯状支持体31の走行速度と同じ速度で移動しながら、スライド台40のカッター刃41が固定台39上の帯状支持体31の保護フィルム表面に押し当てられ、切断方向に移動する。カッター刃41は感光層付き帯状支持体31上の保護フィルムと感光層とをのみ切断するように作用する。そして、スライド台40は、カッター刃41が感光層付き帯状支持体31の少なくとも端まで移動したら、後退する。
上記の保護フィルム・感光層切断工程において、固定台39が感光層付き帯状支持体31の移動に同期して移動しているため、保護フィルムと感光層との切断は、感光層付き帯状支持体が走行して移動状態にあっても、感光層付き帯状支持体31の幅方向に直角に行なわれる。
【0009】
次に、保護フィルム除去部は、感光層付き帯状支持体の搬送系において、保護フィルム・感光層切断部の後に位置し、粘着テープの巻き出しローラ44bと回収ローラ44a、及び保護フィルムへの押し付けローラ44cからなる保護フィルム除去ユニットが、感光層付き帯状支持体の平面に対して略垂直方向に移動する機構となっている。
保護フィルム除去部に、感光層付き帯状支持体31の保護フィルムの先頭部の切断線(基板への積層領域の先端部)が搬送されてくると、保護フィルム除去ユニットの粘着テープ押し付けローラ44cが保護フィルムに押し付けられ、保護フィルムと粘着テープが密着する。粘着テープの巻き出しローラ44b、回収ローラ44a、押し付けローラ44cが、感光層付き帯状支持体31と同じ速度で回転し、保護フィルムを感光層から剥ぎ取りながら、回収ローラ44aに巻き込むように除去していく。そして、次の非積層領域との境界である切断部手前まで来ると、保護フィルム除去ユニットは感光層付き帯状支持体31の表面より離れる。従って、積層領域(接合予定領域)の保護フィルムのみが除去され、非積層領域の保護フィルムは粘着ロールに巻き取られることなく、感光層上に残る。
【0010】
次に熱圧着ローラ部では、一対の熱圧着ローラが、それぞれシート基板の上方に上の熱圧着ローラ38及び下方に下の熱圧着ローラ37が対向する位置に設けられ、上の熱圧着ローラ38の両端にはシリンダー等で下方に圧力がかけられる構造となっている。上下の熱圧着ローラ37、38は協同して、シート基板32の上に感光層付き帯状支持体31の感光層を熱圧着する役割と、シート基板32を支持し搬送することの役割を持つ。上下の熱圧着ローラ37、38は、シート基板32を挟んでいない時にはシート基板の厚さより小さい隙間で非接触状態にて対向している。
【0011】
感光層付き帯状支持体31は、まず、下の熱圧着ローラ37に巻き付けられ、その先端は、熱圧着ローラ37、38の出口側にあるサクション付きベルト45に保持される。サクション付きベルト45は、感光層付き帯状支持体31と同じ移動速度で動き、穴のあいた搬送ベルトの下側に設置された真空室46の作用で感光層付き帯状支持体31の先端付近が吸引保持されている。シート基板32が連続して送られて来ない時は、熱圧着ローラ37、38とサクション付きベルト45とは、感光層付き帯状支持体31を保持しながら、その移動速度に同期して回転している。
【0012】
予備加熱され、裏返しにされたシート基板32は左方向から送られて来ると、シート基板押し出し機構部で一旦停止し待機する。このシート基板押し出し機構部は、感光層付き帯状支持体31の保護フィルム除去部分(保護フィルムが存在していない領域)の端を、反射率または透過率の変化を利用してセンサにより感知して、シート基板32の所定の位置に保護フィルム除去部分の先端部が来るように、一定速度で搬送される感光層付き帯状支持体1に同期させて、押し出し機構36によってシート基板32をタイミング良く熱圧着ローラ37、38の間に押し出す。シート基板32がその隙間に侵入すると同時に、熱圧着ローラ38により上方から圧力が掛かり、感光層付き帯状支持体31とシート基板32とが熱圧着される。そして、シート基板32の後端位置まで感光層付き帯状支持体31が熱圧着されると、上の熱圧着ローラ38の圧力は解除され、シート基板32の表面から僅かに離れる。
【0013】
一方、その間に次のシート基板が予備加熱されたのち裏返しにされ、シート基板押し出し機構部で待機している。上記の工程が完了し、シート基板押し出し機構部が感光層付き帯状支持体31の次の保護フィルム除去部分の先端を感知すると、同様にして、シート基板の所定の位置に保護フィルム除去部分の先端が来るように、一定速度で走行する感光層付き帯状支持体31に同期させ、タイミングよくシート基板を熱圧着ローラ37、38の隙間に押し出す。
上記のように、感光層付き帯状支持体31の走行を停止することなく連続的に順次帯状感光層付き帯状支持体31とシート基板とを熱圧着していく。
【0014】
サクション付きベルト45による感光層付き帯状支持体31の先端の保持は、シート基板32が連続して熱圧着ローラ37、38に投入されていない時の仮の保持であり、シート基板32が投入されてラミネートが連続的に行われている時は、サクション付きベルト45の真空室は不作動となる。そして、感光層付き帯状支持体31にシート基板32が貼り付いた状態で図5の右側に搬送される。
帯状支持体切断部には、下側に固定刃48、そして上側にロータリー刃47が設置され、シート基板32が接合している感光層付き帯状支持体31が移動してくると、シート基板と次のシート基板の間の領域の保護フィルムと感光層とが共に残留している部分を切断し、順次シート基板を切り離す。
【0015】
感光層付き帯状支持体31が熱圧着され、切り離させれたシート基板32は、帯状支持体が、その基板の両端部より突き出た状態で、シート基板表返し部まで搬送され、上方より熱圧着体を基板表返しアーム49で裏面を保持しながら持ち上げ、次いで基板表返しアーム49を回転し、熱圧着体を表返したのち搬送ローラに載せることにより、シート基板32の熱圧着面を上側に向けた状態とされ、次工程(図示なし)に搬送されるか、あるいはシート基板カセット(図示なし)に回収される。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
上記にて説明したように、これまでに一般的に用いられている感光性積層材料の製造装置は、高度に自動化された連続積層機構が利用されており、人間による調節の必要性が極力排除されて、高精度の積層が可能なように設計されている。
しかしながら、上記の感光性積層材料の製造装置を実際に作動させてみるといくつかの問題があることがわかった。その内のひとつに、基板上に積層された感光材料層にしわが発生したり、感光材料層と基板との間に気泡が綴じ込められたり、あるいは基板と感光材料層との間の位置ずれが発生する現象などに代表される積層不良が発生しやすいという問題がある。
【0017】
そこで、本発明者が上記の積層不良の発生の原因を究明するための研究を行なった結果、その積層不良の主たる原因は、感光性シートロールから巻き出された長尺状感光性シートに、その表面の保護プラスチックフィルムと感光材料層との同時切断の操作、そして保護プラスチックフィルムの剥ぎ取りなどの操作において不均一な応力が掛かり、このため長尺状感光性シートが積層装置に送り込まれる際に、その長さ方向の張力の不均一、そして幅方向のずれなどが発生することであることが判明した。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の製造装置を利用した感光性積層材料の製造に際して発生しやすい積層不良を回避もしくは低減するための研究を更に行なった結果、保護フィルム除去装置と積層装置との間に、積層装置に送り込む長尺状感光性シートの張力を一定に維持する張力調整装置を介在させることによって、問題の積層不良の発生が回避もしくは明らかに低減されることを見出した。
【0019】
従って、本発明は、可撓性プラスチックシート支持体、感光材料層、そして保護プラスチックフィルムがこの順に積層されてなる長尺状感光性シートを巻き出す感光性シートロール、感光性シートロールより送られてくる長尺状感光性シートの保護プラスチックフィルムと感光材料層とを予め決められた位置と幅方向に同時に、そして長さ方向に沿って順次切断する切断装置、順次の切断により分割された保護プラスチックフィルムの所定領域を長尺状感光性シートから剥ぎ取る保護フィルム除去装置、そして長尺状感光性シートの保護フィルム除去領域で露出した感光材料層を、別に用意した基板に積層させる積層装置からなる感光性積層材料の製造装置において、上記保護フィルム除去装置と積層装置との間に、積層装置に送り込む長尺状感光性シートの張力を一定に維持することを可能にする、内部に減圧空間が形成され、かつ表面にその減圧を外部に伝える多数の微小の開口部を有する回転可能なドラムからなる張力調整装置もしくは減圧装置と該減圧装置と連結した一乃至二以上の回転可能なドラムからなる張力調整装置が該シートの幅方向に移動可能に備えられ、さらに保護フィルム除去装置と張力調整装置との間に、長尺状感光性シートの幅方向の位置ずれを検出し、その位置ずれ情報を上記張力調整装置に伝達する位置ずれ検出装置が備えられてなることを特徴とする感光性積層材料の製造装置にある。
【0020】
上記の張力調整装置は、内部に減圧空間が形成され、かつ表面にその減圧を外部に伝える多数の微小の開口部を有する回転可能なドラム、あるいは、減圧装置と、その減圧装置と連結した一乃至二以上の回転可能なドラムからなるものであることが好ましく、また、それらの張力調整装置は、積層装置に送り込まれる長尺状感光性シートの幅方向に移動可能なように備えられていることが好ましい。さらに、張力調整装置と積層装置との間に、積層装置に送り込まれるに長尺状感光性シートに掛っている張力を(そして、好ましくは更にその張力の分布も含めて)検知し、その検知した張力を(そして、好ましくは検知した張力分布も)を張力調整装置に伝える張力検知装置が備えられていることが好ましい。
また、保護フィルム除去装置と張力調整装置との間には、長尺状感光性シートの幅方向の位置ずれを検出する位置ずれ検出装置が備えられていることが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】
図1は、長尺状感光性シート10の一例の断面図(なお、この図1では、図2〜4に示す感光性積層材料の製造装置における長尺状感光性シートの上下関係とその上下関係を揃えるために、支持体を上側にして示してある)である。すなわち、帯状の可撓性プラスチックシート支持体11の一方の表面に感光材料層(感光層)12が設けられ、さらに感光材料層12の表面上、感光材料層を保護するための保護プラスチックフィルム13が付設されている。
プラスチックシート支持体としては、一般にポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンその他のポリマーから作られたフィルム(一般に10〜200μmの厚さを有する)が使用できる。感光材料層は、通常は、光重合性レジストで形成されたものであり、一般に1〜3μmの層厚を有するものである。この光重合性レジストとしては特に限定されず、どのような材料であってもよい。また、熱圧着性を向上させるために、支持体と感光材料層との間に中間層を介在させることもできる。この中間層は、例えば、ポリビニルアルコールなどの樹脂で形成することができ、一般に10〜50μmの層厚を有する。
【0022】
図2は、本発明の感光性積層材料の製造装置の構成の一例を示す図である。この図は、感光性積層材料の製造装置の要部というべき積層シートロールから積層装置の第一段階に当る感光材料の基板への熱圧着装置までの構成を示したものである。従って、この図2に示した以外の感光性積層材料の製造装置の要素装置および部材などは、先に従来技術の説明として述べた図5の装置あるいはその他の類似装置に用いられているものを利用することができる。
【0023】
図2の製造装置では、まず図1の構成を有する長尺状感光性シート10を巻き出す感光性シートロール14が配置され、その感光性シートロールより送られてくる長尺状感光性シート10の保護プラスチックフィルムと感光材料層(図1の保護プラスチックフィルム13と感光材料層12に相当する)とを、後に積層する基板の長さを基準にして予め決められた位置で幅方向に同時に、そして長さ方向に沿って順次切断する切断装置15、順次の切断により分割された保護プラスチックフィルムの所定領域を長尺状感光性シート10から剥ぎ取る保護フィルム除去装置16、そして長尺状感光性シートの保護フィルム除去領域で露出した感光材料層を、別に用意されて、図2の左側よりも矢印に沿って送られてくる基板17に積層させる一対の加熱圧着ローラ18を含む積層装置が配置されている。この感光性積層材料の製造装置を構成する各装置は、前述の従来技術に属する各装置とは、その機能、作用については基本的に同一であり、従って、それぞれの装置の材料、構成、位置等はこれまでに知られている技術知識に基づいて容易に決めることができる。
【0024】
図2の製造装置においては、更に、感光性シートロール14と切断装置15との間に、その間での長尺状感光性シートの送り(走行)を円滑に行なうためのシート送りローラ(図では3個のローラから構成されている)19が備えられている。そして、また保護フィルム除去装置16と積層装置18との間には、本発明の特徴的な要件である積層装置18に送り込む長尺状感光性シート10の張力を一定に維持する張力調整用のドラム20が備えられている。この図2における張力調整用ドラムは、内部に減圧空間が形成され、かつ表面にその減圧を外部に伝える多数の微小の開口部を有する回転可能なドラムである。そして、図には示していないが、張力調整用ドラム20の内部は、別に設けた真空形成装置あるいは減圧装置と連結している。この張力調整用ドラム20は、その内部から供給される減圧作用により、その表面に長尺状感光性シート10を一時的に固定することができ、そのような感光性シートの仮固定を行ないながら、その張力調整用ドラム20と加熱圧着ローラ18との間の張力を一定に維持するように制御されながら回転する。
【0025】
図2の装置において、保護フィルム除去装置16と張力調整用ドラム20との間に設けられているのは、走行する長尺状感光性シート10の側端部の位置ずれ(即ち、感光性シートの幅方向の位置ずれ)を検出する位置ずれ検出装置21である。この位置ずれ検出装置21を設け、かつ上記の張力調整用ドラム20を、走行する感光性シートの幅方向に移動(揺動も含む)可能なように配置すると、その位置ずれ検出装置21で検出された感光性シート10の幅方向の位置のずれに応じて張力調整用ドラムを感光性シートの幅方向(図面に略垂直な方向)に移動させることが可能になり、このような張力調整用ドラム20の移動によって、加熱圧着ローラ18に送り込まれる感光性シート10は、その張力が一定に維持されるのみならず、その幅方向のずれも矯正される。
【0026】
図3は、本発明の感光性積層材料の製造装置の構成の別の例を示す図である。この図は、図2と同様に感光性積層材料の製造装置の要部というべき積層シートロールから積層装置の第一段階に当る感光材料の基板への熱圧着装置までの構成を示したものである。
【0027】
図3の製造装置でも、図2の装置と同様に、図1の構成を有する長尺状感光性シート10を巻き出す感光性シートロール14が配置され、その感光性シートロールより送られてくる長尺状感光性シート10の保護プラスチックフィルムと感光材料層とを、後に積層する基板の長さを基準にして予め決められた位置で幅方向に同時に、そして長さ方向に沿って順次切断する切断装置15、順次の切断により分割された保護プラスチックフィルムの所定領域を長尺状感光性シート10から剥ぎ取る保護フィルム除去装置16、そして長尺状感光性シートの保護フィルム除去領域で露出した感光材料層を、別に用意され図3の左側よりも矢印に沿って送られてくる基板17に積層させる一対の加熱圧着ローラ18を含む積層装置が配置されている。
【0028】
図3の製造装置においても、保護フィルム除去装置16と積層装置18との間には、積層装置18に送り込む長尺状感光性シート10の張力を一定に維持する張力調整装置22が備えられている。この図3における張力調整用装置22は、減圧装置23と、その減圧装置23と連結した三個の回転可能なドラム24から構成されている。そして、この張力調整用装置22は、その減圧装置23と、それに連結した回転可能なドラム24との作用により、図2における張力調整ドラム20と同様な働きを行なう。
【0029】
図3の装置においても、保護フィルム除去装置16と張力調整用装置22との間に、走行する長尺状感光性シート10の側端部の位置ずれ(即ち、感光性シートの幅方向の位置ずれ)を検出する位置ずれ検出装置21が備えられている。この位置ずれ検出装置21の機能、そしてこの位置ずれ検出装置21と張力調整装置22との連携動作は、図2の装置で説明したものと同様である。
【0030】
図4は、図2に示した本発明の感光性積層材料の製造装置の構成に、張力調整ドラム20と加熱圧着ロール18との間に、加熱圧着ロール(積層装置)18に送り込まれるに長尺状感光性シート10に掛かっている張力を検知し、その検知した張力を張力調整ドラム20に伝える張力検知装置25が備えられた構成を示している。この張力検知装置25の例としては、走行する感光性シート10に、その幅方向に接するように配置された棒状のセンサあるいは回転するローラ状のセンサを上げることができる。すなわち、このような張力検知装置25と張力調整ドラム20とを連携させる(すなわち、張力検知装置25で検知された張力の上方を張力調整ドラム20にフィードバックする)ことにより、加熱圧着ロール18に送り込まれる長尺状感光性シート10の張力の変動を素早く調整することが可能となる。
【0031】
【発明の効果】
本発明の感光性積層材料の製造装置を用いることにより、従来より知られている同種の製造装置を用いた場合に問題となる、基板上に積層された感光材料層でのしわの発生、感光材料層と基板との間の気泡の綴じ込め、あるいは基板と感光材料層との間の位置ずれなどの積層不良の発生を容易に回避もしくは低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】感光性積層材料の製造に使用される長尺状感光性シートの構成の例を示す断面図である。
【図2】本発明の感光性積層材料の製造装置の構成の一例を示す図である。
【図3】本発明の感光性積層材料の製造装置の構成の別の一例を示す図である。
【図4】本発明の感光性積層材料の製造装置の構成の別の一例を示す図である。
【図5】従来技術に属する感光性積層材料の製造装置の構成の例を示す図である。
【符号の説明】
10 長尺状感光性シート
11 可撓性プラスチックシート支持体
12 感光材料層
13 保護プラスチックフィルム
14 感光性シートロール
15 切断装置
16 保護フィルム除去装置
17 基板
18 加熱圧着ローラ
19 送りローラ
20 張力調整用ドラム
21 位置ずれ検出装置
22 張力調整装置
23 減圧装置
24 回転可能ドラム
25 張力検知装置
31 長尺状感光性シート
32 シート基板
33 搬送ローラ
34 加熱ヒータ
35 基板裏返しアーム
36 基板押し出し機構
37 下の熱圧着ローラ
38 上の熱圧着ローラ
39 長尺状感光性シートの固定台
40 スライド台
41 カッター刃
42 粘着テープ
43 長尺状感光性シートの巻き出し用ロール
44a 保護フィルム回収ローラ
44b 粘着テープ巻き出しローラ
44c 粘着テープ押し付けローラ
45 サクション付きベルト
46 真空室
47 ロータリー刃
48 固定刃
49 基板表返しアーム

Claims (2)

  1. 可撓性プラスチックシート支持体、感光材料層、そして保護プラスチックフィルムがこの順に積層されてなる長尺状感光性シートを巻き出す感光性シートロール、感光性シートロールより送られてくる長尺状感光性シートの保護プラスチックフィルムと感光材料層とを予め決められた位置と幅方向に同時に、そして長さ方向に沿って順次切断する切断装置、順次の切断により分割された保護プラスチックフィルムの所定領域を長尺状感光性シートから剥ぎ取る保護フィルム除去装置、そして長尺状感光性シートの保護フィルム除去領域で露出した感光材料層を、別に用意した基板に積層させる積層装置からなる感光性積層材料の製造装置において、上記保護フィルム除去装置と積層装置との間に、積層装置に送り込む長尺状感光性シートの張力を一定に維持することを可能にする、内部に減圧空間が形成され、かつ表面にその減圧を外部に伝える多数の微小の開口部を有する回転可能なドラムからなる張力調整装置もしくは減圧装置と該減圧装置と連結した一乃至二以上の回転可能なドラムからなる張力調整装置が該シートの幅方向に移動可能に備えられ、さらに保護フィルム除去装置と張力調整装置との間に、長尺状感光性シートの幅方向の位置ずれを検出し、その位置ずれ情報を上記張力調整装置に伝達する位置ずれ検出装置が備えられてなることを特徴とする感光性積層材料の製造装置。
  2. 上記張力調整装置と上記積層装置との間に、積層装置に送り込まれる長尺状感光性シートに架かっている張力を検知し、その検知した張力を張力調整装置に伝える張力検知装置が備えられている請求項1に記載の感光性積層材料の製造装置。
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